עם התפתחות התעשייה הממוכנת ובהשוואה לטכנולוגיות חיפוי אחרות (כגון ריסוס טונגסטן קרביד, ריסוס פלזמה טונגסטן קרביד או ריתוך קשת), חיפוי לייזר הוא תהליך ייחודי עם הבדלים מהותיים ביישומו. שימוש במקור חום מרוכז במיוחד, לחיפוי לייזר יש השפעה משמעותית על המוצר. בשל כניסת החום הנמוכה שלו, קצב הריפוי הגבוה ובקרת התהליך המדויקת, לחיפוי לייזר יתרונות רבים.
1. בונד מטלורגי שלם
ללא קילוף, סדקים או פיצול: חיפוי לייזר משיג קשר מתכתי מלא עם המצע, כלומר לא יתקלף או יסדק כמו ציפוי פלזמה או תרסיס תרמי.
מעט חללים או נקבוביות: בניגוד לפלזמה או התזה תרמית, ציפוי חיפוי בלייזר מתאים לציפויים צפופים לחלוטין.
2. תהליך כניסת חום נמוך
דפורמציה תרמית מופחתת משמעותית: בהשוואה לריתוך קשת של אותו חלק, חיפוי לייזר מכניס פחות מ-20% מהחום. ההפחתה בדפורמציה התרמית של החלק היא משמעותית. במקרים רבים, נדרשות פחות פעולות עוקבות, כגון עיבוד שבבי ויישור, כדי לטפל בבעיות דפורמציה בחום. בשל החום והעיוות הנמוכים, חלקים דקים-בקירות שאינם ניתנים לציפוי בקשת ניתנים לציפוי באמצעות לייזר.
חום קטן-אזור מושפע: האזור המושפע מהחום- מופחת באופן משמעותי עקב ירידה בהזנת חום, מה שמגביר את חוזק החלק.
דילול נמוך מאוד: הכנסת חום נמוכה מפחיתה גם את דילול החיפוי. ערבוב מופחת של המתכת הבסיסית והחיפוי מביא לחיפוי טהור יותר עם תכונות מתכות טובות יותר ועמידות גבוהה יותר בפני קורוזיה ובלאי.
ציפוי שחרור: בשל קצב הדילול הנמוך יותר, שכבות חיפוי דקות יותר (בהשוואה לריתוך קשת) יכולות להפעיל את אותה עמידות בפני שחיקה או קורוזיה. זה יכול להוזיל באופן משמעותי את עלות חומרי החיפוי.
קצב התמצקות גבוה: בגלל קצב ההתמצקות המהיר ותפוקת החום הנמוכה, ניתן להוסיף חומרים כגון קרבידים, מה שמשפר מאוד את עמידות הבלאי של הציפוי. תהליכי ריתוך קשת מסורתיים ממיסים חלקיקי קרביד.
יכולות ציפוי חומר "בלתי ניתנות לרתך" באופן מסורתי: קלט חום נמוך ואשפרה מהירה מאפשרים ציפוי של חומרים כגון פלדת פחמן או סגסוגות על מבוססות-ניקל. חומרים אלו קשים או אפילו בלתי אפשריים לרתך באמצעות טכניקות ריתוך מסורתיות.
3. בקרת תהליכים מעולה
שליטה טובה יותר בעובי השכבה ובגימור פני השטח: חיפוי בלייזר מאפשר שליטה טובה יותר בעובי השכבה, מה שמאפשר ציפויים דקים יותר וגימור משטח טוב יותר. היכולת להשתמש בציפויים בצורת -נטו- קרובה מפחיתה את כמות עבודת הגימור הנדרשת ומפחיתה את כמות חומרי הציפוי העודפים המיושמים.
עובי ציפוי בלתי מוגבל: ניתן להשיג כל עובי באמצעות מספר ציפויים.
יכולת חזרה ויציבות תהליכים גבוהים: בקרת תהליכים אוטומטית מספקת בקרת פרמטרים מצוינת, וכתוצאה מכך יציבות תהליכית מעולה ותוצאות אמינות שניתן לחזור עליהן.
4. ביצועים כלליים
קצב הפקדה גבוה: ניתן להשיג שיעורי שיקוע גבוהים, במיוחד עם טכנולוגיית-תיל חם, שיכולה לקצר את זמן הפעולה.
מאריך באופן משמעותי את תוחלת החיים של חלקים: בהשוואה לריסוס פלזמה או תרמי וריתוך קשת, שכבות חיפוי לייזר מציעות עמידות מעולה בפני קורוזיה ועמידות בפני שחיקה, ובכך מאריכות מאוד את חיי השירות של חלקים.
5. אפשרויות חומר
אחד היתרונות הרבים של חיפוי לייזר הוא התאמתו למגוון רחב של חומרים, המאפשר שימוש בצורות חוט או אבקה; האפשרויות לתכונות החומר הן כמעט בלתי מוגבלות.
יתרונות של אבקה
בחירת חומרים: אבקה מספקת פוטנציאל כמעט בלתי מוגבל לשינוי הרכבי סגסוגת, ומאפשרת שימוש בקרבידים ובצורות תיל אחרות שאינן מתאימות לחומרים אחרים.
היתרונות של Wire
לכידת חומרים: בניגוד לאבקה, אין בזבוז חומר בעת שימוש במילוי תיל לחיפוי.
עלויות חומר נמוכות יותר: העלות של חומר מילוי חוט נמוכה בהרבה מזו של אותו חומר בצורת אבקה.
לא מושפע מכוח המשיכה: חוט אינו מושפע מכוח הכבידה ומאבקה, ובכך מאפשר חיפוי לא מתאים.
שימוש בחוט חם עם קצב שיקוע גבוה פי 2-5: חימום מוקדם של החוט לפני שהוא נכנס לבריכה המותכת מפחית את אנרגיית הלייזר הנדרשת להמסת חומר המילוי, ומאפשר קצב שיקוע גבוה יותר באותו כוח לייזר.